Схема аптычнага прарэджвання частоты на асновеМЗМ модулятор
Аптычная частата дысперсіі можа выкарыстоўвацца як лідаркрыніца святладля адначасовага выпраменьвання і сканіравання ў розных напрамках, а таксама яго можна выкарыстоўваць у якасці шматхвалевай крыніцы святла 800G FR4, ухіляючы структуру MUX. Звычайна крыніца святла з некалькімі даўжынямі хваль альбо мае нізкую магутнасць, альбо дрэнна ўпакаваная, і ўзнікае шмат праблем. Прадстаўленая сёння схема мае шмат пераваг і можа быць спасылка на яе для азнаямлення. Схема яго структуры паказана наступным чынам: Высокая магутнасцьDFB лазерКрыніцай святла з'яўляецца бесперапыннае святло ў часовай вобласці і адна даўжыня хвалі ў частаце. Прайшоўшы праз амадулятарз пэўнай частатой мадуляцыі fRF будзе генеравацца бакавая паласа, а інтэрвал бакавой паласы - гэта мадуляваная частата fRF. Мадулятар выкарыстоўвае мадулятар LNOI даўжынёй 8,2 мм, як паказана на малюнку b. Пасля доўгага ўчастка высокай магутнасціфазавы мадулятар, частата мадуляцыі таксама з'яўляецца fRF, і яе фаза павінна зрабіць вяршыню або западзіну радыёчастотнага сігналу і светлавога імпульсу адносна адзін аднаго, што прыводзіць да вялікага чыркання, што прыводзіць да большай колькасці аптычных зубцоў. Зрушэнне пастаяннага току і глыбіня мадуляцыі мадулятара могуць паўплываць на раўнамернасць дысперсіі аптычнай частоты.
Матэматычна сігнал пасля мадуляцыі светлавога поля мадулятарам:
Відаць, што выхадное аптычнае поле ўяўляе сабой дысперсію аптычнай частоты з інтэрвалам частот wrf, а інтэнсіўнасць зубца дысперсіі аптычнай частоты звязана з аптычнай магутнасцю DFB. Шляхам мадэлявання інтэнсіўнасці святла, які праходзіць праз модулятор MZM іPM фазавы мадулятар, а затым БПФ, атрымліваецца спектр аптычнай дысперсіі частот. На наступным малюнку паказана прамая залежнасць паміж раўнамернасцю аптычнай частаты і зрушэннем пастаяннага току мадулятара і глыбінёй мадуляцыі на аснове гэтага мадэлявання.
На наступным малюнку паказана змадэляваная спектральная дыяграма са зрушэннем MZM DC 0,6π і глыбінёй мадуляцыі 0,4π, якая паказвае, што яе раўнамернасць складае <5 дБ.
Ніжэй прыведзена схема ўпакоўкі модулятара MZM, таўшчыня LN складае 500 нм, глыбіня тручэння - 260 нм, а шырыня хвалявода - 1,5 мкм. Таўшчыня залатога электрода складае 1,2 мкм. Таўшчыня верхняй ашалёўкі SIO2 складае 2 мкм.
Ніжэй прыведзены спектр праверанага OFC з 13 аптычна рэдкімі зубцамі і роўнасцю <2,4 дБ. Частата мадуляцыі складае 5 ГГц, а нагрузка радыёчастотнай магутнасці ў MZM і PM складае 11,24 дБм і 24,96 дБм адпаведна. Колькасць зубцоў узбуджэння аптычнай дысперсіі частаты можна павялічыць шляхам далейшага павелічэння магутнасці PM-RF, а інтэрвал аптычнай дысперсіі частоты можна павялічыць шляхам павелічэння частаты мадуляцыі. малюнак
Вышэйпрыведзенае заснавана на схеме LNOI, а наступнае - на схеме IIIV. Структурная схема выглядае наступным чынам: чып аб'ядноўвае лазер DBR, мадулятар MZM, фазавы мадулятар PM, SOA і SSC. Адзін чып можа дасягнуць высокай прадукцыйнасці аптычнага прарэджвання частоты.
SMSR лазера DBR складае 35 дБ, шырыня лініі - 38 МГц, а дыяпазон налады - 9 нм.
Мадулятар MZM выкарыстоўваецца для генерацыі бакавой паласы даўжынёй 1 мм і паласой прапускання толькі 7 ГГц пры 3 дБ. У асноўным абмяжоўваецца неадпаведнасцю імпедансу, аптычнымі стратамі да 20 дБ@-8B
Даўжыня SOA складае 500 мкм, што выкарыстоўваецца для кампенсацыі страт аптычнай розніцы пры мадуляцыі, а спектральная паласа прапускання складае 62 нм @ 3 дБ @ 90 мА. Убудаваны SSC на выхадзе паляпшае эфектыўнасць сувязі мікрасхемы (эфектыўнасць сувязі складае 5 дБ). Канчатковая выхадная магутнасць складае каля -7 дБм.
Для атрымання аптычнай частотнай дысперсіі частата радыёчастотнай мадуляцыі складае 2,6 ГГц, магутнасць - 24,7 дБм, а Vpi фазавага мадулятара - 5 В. На малюнку ніжэй прадстаўлены выніковы фотафобны спектр з 17 фотафобнымі зубцамі пры 10 дБ і SNSR вышэй за 30 дБ.
Схема прызначана для мікрахвалевай перадачы 5G, і наступны малюнак - кампанент спектру, выяўлены дэтэктарам святла, які можа генераваць сігналы 26G з частатой у 10 разоў. Тут не сказана.
Такім чынам, аптычная частата, створаная гэтым метадам, мае стабільны інтэрвал частот, нізкі фазавы шум, высокую магутнасць і простую інтэграцыю, але ёсць і некалькі праблем. ВЧ-сігнал, загружаны ў PM, патрабуе вялікай магутнасці, адносна вялікага спажывання энергіі, а частотны інтэрвал абмежаваны хуткасцю мадуляцыі да 50 ГГц, што патрабуе большага інтэрвалу даўжынь хваль (звычайна >10 нм) у сістэме FR8. Абмежаванае выкарыстанне, плоскасці магутнасці ўсё яшчэ недастаткова.
Час публікацыі: 19 сакавіка 2024 г